利用GSM1800信號(hào)進(jìn)行3G預(yù)規(guī)劃

戴鵬 陳清 彭少壕

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司深圳市分公司 深圳 518048）

為快速高效建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)，深圳聯(lián)通計(jì)劃采用現(xiàn)網(wǎng)站點(diǎn)共建的方式進(jìn)行3G站點(diǎn)布局，由于目前深圳關(guān)內(nèi)物理站點(diǎn)基本都有GSM1800基站，由于到GSM1800信號(hào)和3G信號(hào)在路徑損耗上的相似性，因此可以現(xiàn)網(wǎng)的GSM1800頻段測(cè)試情況估算出未來3G網(wǎng)絡(luò)建成后的覆蓋以及質(zhì)量情況，為進(jìn)一步對(duì)規(guī)劃方案的修正提供參考。

1 基本原理

在3G中衡量覆蓋的基本標(biāo)志是導(dǎo)頻功率的Ec和Ec/Io。這兩個(gè)值在一定條件下都可以由GSM1800頻段測(cè)試推算出來，前提條件是2G和3G的工程參數(shù)基本相同，方位角/下傾角/天線位置基本一致。

1.1 3G導(dǎo)頻信道接收信號(hào)Ec預(yù)測(cè)

下面我們通過下行鏈路預(yù)算來介紹如何利用GSM1800頻段路測(cè)接收信號(hào)來獲取3G接收信號(hào)，首先我們需要假定一些無線鏈路參數(shù)。

下行鏈路預(yù)算，在路測(cè)采樣點(diǎn)獲取小區(qū)i的導(dǎo)頻信道接收電平可以描述如下：

Ec＝P-L+G1-PL+G2

其中P為機(jī)頂功率，對(duì)應(yīng)2G即為BCCH信道的發(fā)射功率（dBm），對(duì)應(yīng)3G為導(dǎo)頻信道的發(fā)射功率（dBm）；

L為發(fā)射端天饋損耗，包括饋線損耗，連接器損耗，跳線損耗等（dB），在測(cè)算中可以認(rèn)為2G和3G近似相等；

G1為發(fā)射天線增益（dB），在測(cè)算中可以認(rèn)為2G和3G近似相等；

G2為接收天線增益（dB），在測(cè)算中可以認(rèn)為2G和3G近似相等；

PL為路徑損耗（dB）；

由此路測(cè)接收到的3G信號(hào)強(qiáng)度與GSM1800信號(hào)之差Eci為:

PPilot可以按33dBm的平均值估算。

PBCCH要根據(jù)實(shí)際值帶入，現(xiàn)網(wǎng)平均值為-43dBm。

GSM1800頻段的2G信號(hào)和WCDMA的3G信號(hào)在無線損耗上都可以參照COST-HATA模型，城區(qū)無線系統(tǒng)路測(cè)樣點(diǎn)和小區(qū)i之間路徑損耗PL計(jì)算如下：

其中：

Hm為移動(dòng)臺(tái)的高度；

Hb為基站天線的高度；

D為基站天線到路測(cè)采樣點(diǎn)之間的視距；

a(f,Hm)為大城市中工作頻段f大于等于400MHz時(shí)a(Hm)＝ 3.2×[lg(11.75×Hm)]2－4.97

由于3G站點(diǎn)與GSM1800站點(diǎn)共址的，因此Hb等數(shù)據(jù)都是相等的，所以計(jì)算公式可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化： 按照2100MHz計(jì)算， 按照1800MHz計(jì)算。

將PL3G-PL2G，PPilot，PBCCH帶入公式則

E3G＝ (PPilot-PBCCH)－ (PL3G-PL2G)＋E2G

最終得： E3G＝PL2G－12.27（dBm）

1.2 3G空載Io預(yù)測(cè)和修正

空載情況下Io的基本公式如下：

在上式中，由于No一般在-100以下這樣的數(shù)量級(jí)，因此可以忽略；

Eci為本小區(qū)估算的Ec； Ecj為各鄰小區(qū)的估算Ec;

Ki為本小區(qū)估算的開銷信道功率； Kj為各鄰小區(qū)的開銷信道功率；

a為估算修正值。

由于G網(wǎng)測(cè)試只能記錄6個(gè)最強(qiáng)鄰區(qū)得強(qiáng)度信息，因此Io的測(cè)算值要較實(shí)際的小，因此需要增加a加以補(bǔ)充修正，a的數(shù)值和網(wǎng)絡(luò)站距以及信號(hào)控制的程度有關(guān)，深圳市區(qū)一般可以采用將6個(gè)鄰區(qū)中最弱的一個(gè)信號(hào)重復(fù)計(jì)算2次的方式進(jìn)行修正；

另外3G除導(dǎo)頻信道外還有其它的開銷信道功率，因此需要增加K加以補(bǔ)充修正，空載下開銷信道主要是廣播信道，一般情況下廣播信道功率為導(dǎo)頻信道功率的一半，因此Kj＝0.5×Eci；

由上可知，對(duì)于路測(cè)中的每點(diǎn)信息，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的相應(yīng)3G的覆蓋效果都可以通過GSM1800的路測(cè)結(jié)果推導(dǎo)出。

1.3 3G空載Ec/Io預(yù)測(cè)和修正

綜合以上分析空載計(jì)算Ec/Io各公式如下：

統(tǒng)一單位后即可算得Ec/Io數(shù)值。

1.4 3G負(fù)載Io預(yù)測(cè)和修正

實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，由于TCH信號(hào)的存在，Io的估算值和空載相比相差甚遠(yuǎn)，估算某一區(qū)域的帶載Ec/Io，首先要假定所有小區(qū)機(jī)頂?shù)陌l(fā)射功率（含導(dǎo)頻和開銷信道）為導(dǎo)頻功率的N倍，在此基礎(chǔ)上和空載相比，Ec不變，Io相應(yīng)放大即可。

2 實(shí)際應(yīng)用舉例

2.1 應(yīng)用1：通過GSM1800鎖頻測(cè)試進(jìn)行3G空載估算

通過GSM1800鎖頻測(cè)試收集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過上述計(jì)算生成Ec圖層和Ec/Io圖層，通過Ec圖層可以查找信號(hào)弱區(qū)，通過Ec/Io圖層可以查找導(dǎo)頻污染區(qū)域。

2.2 應(yīng)用2：負(fù)荷估算

WCDMA系統(tǒng)特點(diǎn)是隨著用戶數(shù)量的上升，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不斷下降，怎樣的話務(wù)負(fù)荷就會(huì)達(dá)到網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的臨界值，采用本文的帶載測(cè)算方式，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段就可以估算出負(fù)責(zé)提升后的網(wǎng)絡(luò)惡化情況。

2.3 應(yīng)用3：站型估算

采用不同小區(qū)擾碼合并的方式，可以實(shí)現(xiàn)犧牲容量獲取質(zhì)量提升的目的。對(duì)于一個(gè)站點(diǎn)的不同小區(qū)是合還是分，容量和質(zhì)量的平衡點(diǎn)如何，完全可以參照GSM1800的測(cè)試結(jié)果，預(yù)先在規(guī)劃階段就設(shè)計(jì)好。

例如在用GSM1800信號(hào)估算時(shí)，只需要將測(cè)到的預(yù)合并的小區(qū)，按照同一信號(hào)處理，在每一采樣點(diǎn)將他們的信號(hào)強(qiáng)度相加，作為新的估算強(qiáng)度帶入即可。

2.4 應(yīng)用4：RRU規(guī)劃估算

WCDMA由于RRU的引入，提供了更為靈活的組網(wǎng)方式， 與上邊小區(qū)合并的估算方式一樣，可以預(yù)先估算出使用RRU后的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量變化情況，使網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作更客觀，預(yù)見性更強(qiáng)。

3 算法的缺陷和擴(kuò)展

在某些區(qū)域，可能會(huì)由于鄰區(qū)配置不全而遺漏較強(qiáng)的干擾信號(hào)在本文基礎(chǔ)上略加改動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)多方面擴(kuò)展功能如下。

（1） 增加修正應(yīng)對(duì)GSM1800未滿功率發(fā)射的站點(diǎn)；

（2） 增加修正估算WCDMA更優(yōu)的功率設(shè)定；

（3） 在GSM900連續(xù)覆蓋區(qū)域，利用GSM900鎖頻進(jìn)行WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；

（4） 在GSM900和GSM1800混合覆蓋區(qū)域，采用雙頻測(cè)試進(jìn)行估算；

（5） 通過MR數(shù)據(jù)估算全網(wǎng)3G建設(shè)后的網(wǎng)絡(luò)情況。